KR20220076749A - Sound insulating baffle structure - Google Patents

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KR20220076749A
KR20220076749A KR1020200165553A KR20200165553A KR20220076749A KR 20220076749 A KR20220076749 A KR 20220076749A KR 1020200165553 A KR1020200165553 A KR 1020200165553A KR 20200165553 A KR20200165553 A KR 20200165553A KR 20220076749 A KR20220076749 A KR 20220076749A
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노응휘
윤홍우
김경섭
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국방과학연구소
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Abstract

본 발명의 일실시예는 수중운동체의 차음 배플 구조체에 있어서, 제1 층 부재와, 상기 제1 층 부재의 일면에 위치하고, 상기 제1 층 부재보다 낮은 밀도와 낮은 탄성을 가지는 제2 층 부재와, 상기 제2 층 부재의 일면에 위치하고, 상기 제2 층 부재보다 높은 밀도와 높은 탄성을 가지는 제3 층 부재와, 상기 제3 층 부재의 일면에 소정의 간격 거리로 이격 배열되는 스페이서와, 상기 스페이서와 결합된 형태로 형성되는 진동체를 포함하는 진동자;를 포함하는 수중운동체의 차음 배플 구조체를 제공한다.An embodiment of the present invention in the sound insulation baffle structure of the underwater body, the first layer member, located on one surface of the first layer member, the second layer member having a lower density and lower elasticity than the first layer member and , a third layer member located on one surface of the second layer member and having a higher density and higher elasticity than the second layer member, and a spacer arranged on one surface of the third layer member to be spaced apart from each other by a predetermined distance; It provides a sound insulation baffle structure of an underwater body comprising; a vibrator including a vibrating body formed in a form coupled to a spacer.

Description

차음 배플 구조체{SOUND INSULATING BAFFLE STRUCTURE}Sound insulation baffle structure {SOUND INSULATING BAFFLE STRUCTURE}

본 발명은 차음 배플 구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수상 운동체 내지는 수중 운동체의 외부 표면에 부착되어, 음파를 차단하는 차음 배플 구조체에 관한 것이다.The present invention relates to a sound-insulating baffle structure, and more particularly, to a sound-insulating baffle structure that is attached to an external surface of an aquatic or underwater vehicle to block sound waves.

수중 음향센서는 음파를 방사하여 되돌아오는 수면 반사파를 이용하여 물체의 위치 및 거리를 파악하는 장치이다. 이러한 수중 음향센서는 수상함과 잠수함의 소나(sonar)로 사용되며, 이외에도 대부분의 수중 무기에 장착된다.The underwater acoustic sensor is a device that detects the position and distance of an object by using a surface reflected wave that emits sound waves and returns. These underwater acoustic sensors are used as sonars of surface ships and submarines, and in addition, they are mounted on most underwater weapons.

소나(sonar)는 'Sound Navigation And Ranging'에서 유래하며, 협의로는 수중 청음기 또는 음향 탐신기를 의미한다. 제1차 세계대전 중 영국 해군에 의해 조직된 에스딕(asdic)이 이에 해당하며, 수중 청음기는 잠수함 탐지를 위해 제1차 세계대전 이래 개발되어, 특히 제2차 세계대전 중과 전후에 급속히 발달하였다. 가시광선 등의 전자파와 레이더파는 바다 속에서 전달되지 않으므로 초음파를 사용하여 표적물의 거리와 위치를 정한다.Sonar is derived from 'Sound Navigation And Ranging', and in a narrow sense, it means a hydrophone or a sound detector. This corresponds to the asdic, organized by the British Navy during World War I, and hydrophones for submarine detection have been developed since World War I, particularly during and after World War II. . Since electromagnetic waves such as visible light and radar waves are not transmitted in the sea, ultrasonic waves are used to determine the distance and location of the target.

바다속에서 전달되는 음파의 속도는 바다의 상황에 따라 다르고, 음파는 물체에 닿으면 반사하여 되돌아오는 성질이 있어 각종 소나는 이것을 이용한다. 소나에는 음향 탐신기형과 같이 스스로 소리를 내어 물체를 표정하는 액티브 소나(active sonar)와, 수중 청음기형과 같이 음원으로부터 소리를 측정하여 그것을 표정하는 패시브 소나(passive sonar)가 있다.The speed of sound waves transmitted in the sea varies depending on the sea conditions, and sound waves have a property of reflecting and returning when they touch an object, so various sonars use this. There are two types of sonar: an active sonar, which expresses an object by making a sound by itself, like an acoustic probe type, and a passive sonar, which measures a sound from a sound source and expresses it, like a hydrophone type.

한편, 이러한 수중 음향센서에 의해 탐지되지 않기 위해서는 수중 음향센서로부터 발사된 음파에 대한 반사를 최소화할 필요가 있다. 특정 벽면의 음파 반사를 최소화하고자 할 경우, 일반적으로 음파 산란이 크거나 진동저항이 크며, 밀도, 탄성 등의 성질이 음파전달의 매질과 유사한 물질로 이루어진 수동형 흡음재를 사용한다. 이러한 수동형 흡음재는 음파전달 매질과의 정합과 음파 산란 등을 통해 손실특성을 증대시키고, 입사파가 음파전달 매질에서 흡음재로 전달되면 음파를 산란시켜 음향에너지를 감소시킴으로써 반사를 최소화한다.On the other hand, in order not to be detected by the underwater acoustic sensor, it is necessary to minimize the reflection of the sound wave emitted from the underwater acoustic sensor. In order to minimize the reflection of sound waves on a specific wall, in general, a passive sound-absorbing material made of a material having high sound wave scattering or high vibration resistance, and having properties such as density and elasticity similar to the sound wave transmission medium is used. Such a passive sound absorbing material increases loss characteristics through matching with the sound wave transmission medium and sound wave scattering, and when an incident wave is transmitted from the sound wave transmission medium to the sound absorber, it scatters the sound wave to reduce the acoustic energy, thereby minimizing reflection.

그러나, 이러한 수동형 흡음재는 입사되는 음파의 파장보다 더 큰 두께를 가져야 그 효과를 발휘한다. 특히 저주파 음파가 입사될 경우 수동형 흡음재의 두께는 거의 수십 센티미터에서 수 미터 가량의 이르게 된다. 이와 같이 저주파 음파까지 커버하기 위해서는 흡음재가 지나치게 두꺼워져 실용성이 떨어지는 문제점이 있다.However, such a passive sound absorbing material exhibits its effect when it has a thickness greater than the wavelength of the incident sound wave. In particular, when low-frequency sound waves are incident, the thickness of the passive sound-absorbing material reaches from several tens of centimeters to several meters. As such, in order to cover even low-frequency sound waves, the sound absorbing material is too thick, and there is a problem in that practicality is deteriorated.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 얇은 판형 배플 구조로 저주파 대역에서의 차음 성능을 개선하고, 잠수함 선체에 음향 탐지를 위한 차음 배플을 적용 시, 구조물 돌출부를 최소화하여, 선체의 형상과 유체저항, 유체소음 등의 소나 운용상 위험요소를 최소화하는 차음 배플 구조체를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to improve the sound insulation performance in the low frequency band with a thin plate-type baffle structure, and minimize the structure protrusion when the sound insulation baffle for sound detection is applied to the submarine hull, so that the shape of the hull, fluid resistance, and fluid An object of the present invention is to provide a sound insulation baffle structure that minimizes sonar operation risks such as noise.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. There will be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 수중운동체의 차음 배플 구조체에 있어서, 제1 층 부재와, 상기 제1 층 부재의 일면에 위치하고, 상기 제1 층 부재보다 낮은 밀도와 낮은 탄성을 가지는 제2 층 부재와, 상기 제2 층 부재의 일면에 위치하고, 상기 제2 층 부재보다 높은 밀도와 높은 탄성을 가지는 제3 층 부재 및 상기 제3 층 부재의 일면에 소정의 간격 거리로 이격 배열되는 스페이서와, 상기 스페이서와 결합된 형태로 형성되는 진동체를 포함하는 진동자;를 포함하는 수중운동체의 차음 배플 구조체를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, in the sound insulation baffle structure of the underwater body, the first layer member, and a second layer member located on one surface of the first layer member, and having a lower density and lower elasticity than the first layer member and a third layer member positioned on one surface of the second layer member and having a higher density and higher elasticity than the second layer member, and a spacer arranged to be spaced apart from each other by a predetermined distance on one surface of the third layer member; It provides a sound insulation baffle structure of an underwater body comprising; a vibrator including a vibrating body formed in a form coupled to a spacer.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 층 부재는, 밀도와 관련하여 기 설정된 제1 기준 범위 및 탄성과 관련하여 기 설정된 제2 기준 범위보다 높을 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first layer member may be higher than a first reference range preset in relation to density and a second reference range preset in relation to elasticity.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2 층 부재는, 밀도와 관련하여 기 설정된 제1 기준 범위 및 탄성과 관련하여 기 설정된 제2 기준 범위보다 낮을 수 있다.In an embodiment of the present invention, the second layer member may be lower than a first reference range preset in relation to density and a second reference range preset in relation to elasticity.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제3 층 부재는, 밀도와 관련하여 기 설정된 제1 기준 범위 및 탄성과 관련하여 기 설정된 제2 기준 범위보다 높을 수 있다.In an embodiment of the present invention, the third layer member may be higher than a first reference range preset in relation to density and a second reference range preset in relation to elasticity.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 진동체의 일면의 면적은, 상기 진동체와 접촉하는 상기 스페이서의 일면의 면적보다 넓게 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the area of one surface of the vibrating body may be formed to be wider than the area of one surface of the spacer in contact with the vibrating body.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 층 부재 또는 상기 제3 층 부재는, 상기 제2 층 부재의 두께보다 얇게 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first layer member or the third layer member may be formed to be thinner than a thickness of the second layer member.

본 발명의 실시예에 있어서, 기 설정된 주파수 대역을 기준으로 상기 차음 배플 구조체에 음향 신호가 인가되면 상기 제1 층 부재, 상기 제3 층 부재 및 상기 진동자는 공진을 발생할 수 있다.In an embodiment of the present invention, when an acoustic signal is applied to the sound insulating baffle structure based on a preset frequency band, the first layer member, the third layer member, and the vibrator may generate resonance.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 진동자는, 저주파 대역으로 정의되는 제1 주파수 대역에서는 공진을 발생시키고, 상기 제2 층 부재는, 중주파 내지 고주파 대역으로 정의되는 제2 주파수 대역에서의 음향 부정합 특성에 따라 인가된 음향 신호의 방사를 차단할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the vibrator generates resonance in a first frequency band defined as a low frequency band, and the second layer member has acoustic mismatch characteristics in a second frequency band defined as a medium frequency to a high frequency band According to this, it is possible to block the radiation of the applied acoustic signal.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 층 부재, 제2 층 부재, 제3 층 부재, 및 상기 진동자는 하나의 폴리머 또는 고무로 상기 수중 운동체의 외표면에 몰딩됨에 따라 탑재될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first layer member, the second layer member, the third layer member, and the vibrator may be mounted as one polymer or rubber is molded into the outer surface of the underwater vehicle.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2 층 부재는 차음재 또는 흡음재로 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the second layer member may be formed of a sound insulating material or a sound absorbing material.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1층 부재의 타면에 인접한 위치에 배치되는 수중 청음기를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, it may further include a hydrophone disposed at a position adjacent to the other surface of the first layer member.

본 발명의 실시예에 따르면, 얇은 판형 배플 구조로 저주파 대역에서의 차음 성능을 개선할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, there is an effect of improving sound insulation performance in a low frequency band with a thin plate-type baffle structure.

또한, 잠수함 선체에 음향 탐지를 위한 차음 배플을 적용 시, 구조물 돌출부를 최소화하여, 선체의 형상과 유체저항, 유체소음 등의 소나 운용상 위험요소를 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, when the sound insulation baffle for sound detection is applied to the submarine hull, it is possible to minimize the protrusion of the structure, thereby minimizing the sonar operation risk factors such as the shape of the hull, fluid resistance, and fluid noise.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 체결 보조 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차음 배플 구조체의 구성 및 구조를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 수중운동체의 차음 배플 구조체를 도시한 예시도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차음 배플 구조체가 수중운동체의 외표면에 설치된 모습을 도시한 도면이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차음 배플 구조체에 따른 차음 효과를 설명하기 위해 도시한 그래프이다.1 is a view schematically showing a fastening auxiliary device according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram schematically illustrating the configuration and structure of a sound insulation baffle structure according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view illustrating a sound insulation baffle structure of an underwater body according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a state in which the sound insulation baffle structure according to an embodiment of the present invention is installed on the outer surface of the underwater body.
5 is a graph illustrating a sound insulation effect according to a sound insulation baffle structure according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in several different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be “connected (connected, contacted, coupled)” with another part, it is not only “directly connected” but also “indirectly connected” with another member interposed therebetween. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided without excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is used only to describe specific embodiments, and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차음 배플 구조체가 설치되는 수중운동체를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing an underwater body in which a sound insulation baffle structure is installed according to an embodiment of the present invention.

도1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수중운동체(10)는 추진기 및 모터와 같은 장비(11)가 내부에 탑재된 수상함, 잠수함, 또는 어뢰 등일 수 있고, 이러한 수중운동체(10)의 프레임을 이루는 외표면에는 본 발명의 차음 배플 구조체(100)가 설치 및 탑재될 수 있다.1, the underwater movement body 10 according to an embodiment of the present invention may be a surface ship, submarine, or torpedo, etc., in which equipment 11 such as a thruster and a motor is mounted therein, and the underwater movement body 10 of The sound insulation baffle structure 100 of the present invention may be installed and mounted on the outer surface constituting the frame.

차음 배플 구조체(100)가 설치되는 위치는, 수중운동체의 구조에 따라 다양할 수 있으며, 자함의 장비(11)로부터 발생하는 소음(엔진 소음, 진동 등)을 외부로 차단시키고, 수중운동체 전면으로 음파가 전달되지 않도록 하는 위치에 배치되는 것이 바람직하다. The location where the sound insulation baffle structure 100 is installed may vary depending on the structure of the underwater body, and it blocks noise (engine noise, vibration, etc.) generated from the equipment 11 of the self-contained body to the outside, and moves to the front of the underwater body. It is preferable to be disposed at a position so that sound waves are not transmitted.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차음 배플 구조체의 구성 및 구조를 개략적으로 도시한 개략도이다.2 is a schematic diagram schematically illustrating the configuration and structure of a sound insulating baffle structure according to an embodiment of the present invention.

도2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차음 배플 구조체(100)와 수중 청음기(110)가 도시되어 있다. 본 실시예의 차음 배플 구조체(100)는 제1 층 부재(120), 제2 층 부재(130), 제3층 부재(140), 및 진동자(150)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , a sound insulation baffle structure 100 and a hydrophone 110 according to an embodiment of the present invention are shown. The sound insulating baffle structure 100 of this embodiment includes a first layer member 120 , a second layer member 130 , a third layer member 140 , and a vibrator 150 .

수중 청음기(hydrophone)(110)는 물속에서 나는 소리를 청취하기 위한 기계로서, 음파가 수중에 전파되는 성질을 이용하여, 자함 또는 표적함에서 발생되는 기관음 또는 소리 등을 청취하여 대상의 소재나 방향을 탐지하는 장치이다.The hydrophone 110 is a machine for listening to sounds made in water, and by using the property of sound waves propagating in water, by listening to the tracheal sound or sound generated from the self-contained or target vessel, the material or It is a device that detects direction.

제1 층 부재(120) 내지 제2 층 부재(140)는 본 발명의 차음 배플 구조체를 이루는 레이어들이며, 이와 같은 레이어들의 밀도와 탄성은 물보다 매우 높거나 매우 낮은 재료가 적용됨으로써, 임피던스 부정합을 이용하여 자함에서 발생되는 음파 전달을 차단하는 역할을 할 수 있다.The first layer member 120 to the second layer member 140 are layers constituting the sound insulation baffle structure of the present invention, and the density and elasticity of these layers are very high or very low than water, so that the impedance mismatch is reduced It can play a role in blocking the transmission of sound waves generated from the magnetic box.

상기의 판 구조물에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, 먼저 본 발명의 실시예에 따른 제1 층 부재(120)는 수중 청음기(110)의 일측에 위차하는 레이어로서, 고밀도 및 고탄성의 재료의 층으로 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 층 부재(120)는 밀도와 관련하여 기 설정된 제1 기준 범위 및 탄성과 관련하여 기 설정된 제2 기준 범위보다 높은 범위에 속하는 고밀도 및 고탄성의 물성을 가질 수 있다. When describing the plate structure in more detail, first, the first layer member 120 according to an embodiment of the present invention is a layer positioned on one side of the hydrophone 110, and is formed of a layer of a material of high density and high elasticity. can be For example, the first layer member 120 may have high density and high elasticity properties that fall within a range higher than a first reference range preset in relation to density and a second reference range preset in relation to elasticity.

이때, 본 실시예에 따른 제1 층 부재(120)는 상기 제1 기준 범위보다 매우 높은 밀도를 가지고, 상기 제2 기준 범위보다 매우 높은 탄성을 가지는 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 층 부재(120)는 금속, 스테인레스 스틸이 바람직하다. 스테인레스 스틸의 밀도는 매질인 물의 밀도 보다 높으면 충분하며 특별히 제한되지는 않는다.In this case, the first layer member 120 according to the present embodiment is preferably formed of a material having a density much higher than the first reference range and elasticity much higher than the second reference range. For example, the first layer member 120 is preferably a metal or stainless steel. The density of stainless steel is sufficient as long as it is higher than the density of water as a medium, and is not particularly limited.

제2 층 부재(130)는 상술한 바와 같은 제1 층 부재(120)의 일면에 위치하고, 제1 층 부재(120)보다 낮은 밀도와 낮은 탄성을 가질 수 있다.The second layer member 130 may be positioned on one surface of the first layer member 120 as described above, and may have a lower density and lower elasticity than the first layer member 120 .

제2 층 부재(130)는 제1 층 부재(120)와 다르게, 상기 제1 기준 범위보다 낮은 밀도를 가지고, 제2 기준 범위보다 낮은 탄성을 가지는 재료로 마련될 수 있다.Unlike the first layer member 120 , the second layer member 130 may be made of a material having a density lower than the first reference range and elasticity lower than the second reference range.

마찬가지로, 제2 층 부재(130)는 상기 제1 기준 범위보다 매우 낮은 밀도를 가지고, 제2 기준 범위보다 매우 낮은 탄성을 가지는 재료로 형성되는 것이 바람직하다.Likewise, the second layer member 130 is preferably formed of a material having a density much lower than the first reference range and elasticity much lower than the second reference range.

이때, 본 실시예에 따른 제2 층 부재(130)는 제1 층 부재 보다 낮은 밀도와 낮은 탄성을 갖는 재료인 것이 바람직하다. 제2 층 부재의 종류에 특별한 제한이 있는 것은 아니나, 다공성의 소재로서 다공성 폴리머가 바람직하다. In this case, the second layer member 130 according to the present embodiment is preferably made of a material having a lower density and lower elasticity than the first layer member. Although there is no particular limitation on the type of the second layer member, a porous polymer is preferable as the porous material.

그리고, 제3 층 부재(140)는 제2 층 부재(130)의 일면에 위치하고, 제2 층 부재(130)보다 높은 밀도와 높은 탄성을 가지는 재료로 구현될 수 있다.In addition, the third layer member 140 is located on one surface of the second layer member 130 , and may be implemented with a material having a higher density and higher elasticity than the second layer member 130 .

제3 층 부재(140)는 상기 제1 기준 범위보다 매우 높은 밀도를 가지며, 제2 기준 범위보다 매우 높은 탄성을 가지는 재료로 형성되는 것이 좋다. 제3 층 부재는 제1 층 부재와 동일한 재료를 사용할 수 있다. The third layer member 140 is preferably formed of a material having a density much higher than the first reference range and elasticity much higher than the second reference range. The third layer member may use the same material as the first layer member.

또한, 제1 층 부재(120) 및 제3 층 부재(140)는 제2 층 부재(130)의 두께보다 얇게 형성될 수 있고, 더 상세하게는 제3 층 부재(140)는 제1 층 부재(120)의 두께보다 더 얇게 형성될 수 있다. 즉, 제2 층 부재(130), 제1 층 부재(120), 제3 층 부재(140) 순으로 두께가 점차 얇아질 수 있다.In addition, the first layer member 120 and the third layer member 140 may be formed to be thinner than the thickness of the second layer member 130 , and in more detail, the third layer member 140 is the first layer member It may be formed to be thinner than the thickness of 120 . That is, the thickness of the second layer member 130 , the first layer member 120 , and the third layer member 140 may gradually decrease in the order.

예컨대, 일 실시예에 따르면, 제1 층 부재(120) 및 제3 층 부재(140)는 고밀도 및 고탄성의 재료인 판 구조물로서 형성될 수 있고, 제1 층 부재(120)와 제3 층 부재(140) 사이에 형성되는 제2 층 부재(130)는 저밀도 및 저탄성의 재료인 차음재의 역할을 하는 레이어로서, 차음재 또는 흡음재로 형성될 수 있다.For example, according to an embodiment, the first layer member 120 and the third layer member 140 may be formed as a plate structure that is a material of high density and high elasticity, and the first layer member 120 and the third layer member 140 . The second layer member 130 formed between 140 is a layer serving as a sound insulating material that is a material of low density and low elasticity, and may be formed of a sound insulating material or a sound absorbing material.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 진동자(150)는 상술한 바와 같은 제3 층 부재(140)의 일면에 소정의 간격 거리로 이격 배열되는 스페이서(152)와 스페이서와 결합된 형태로 형성되는 진동체(151)를 포함하여 구성될 수 있다.Next, the vibrator 150 according to the embodiment of the present invention is formed in combination with the spacers 152 and spacers 152 spaced apart from each other by a predetermined distance on one surface of the third layer member 140 as described above. It may be configured to include a vibrating body 151 .

보다 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 진동체(151)의 일면의 면적은, 진동체(151)와 접촉하는 스페이서(152)의 일면의 면적보다 넓게 형성됨에 따라, 진동체(151)에 음파가 인가되면, 진동체(151)가 스페이서(152)에 의해 진동할 수 있게 되는 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 진동체(151)은 원기둥 형상을 가지며, 다. 상기 수치 범위는 저주파 대역의 공진 주파수를 고려한 수치 범위이다. More specifically, the area of one surface of the vibrating body 151 according to the present embodiment is formed to be wider than the area of one surface of the spacer 152 in contact with the vibrating body 151, so that the vibrating body 151 is formed. When a sound wave is applied, the vibrating body 151 may be formed in a structure capable of vibrating by the spacer 152 . For example, the vibrating body 151 has a cylindrical shape, c. The numerical range is a numerical range in consideration of the resonance frequency of the low frequency band.

스페이서(152)의 재료에 특별한 제한이 있는 것은 아니지만 기공을 갖는 다공성 폴리머가 바람직하다. Although there is no particular limitation on the material of the spacer 152, a porous polymer having pores is preferable.

진동체(151)는 고밀도 및 고탄성의 재료로 구현될 수 있으며, 제1 층 부재와 동일한 재료로도 구현될 수 있다. The vibrating body 151 may be implemented with a material of high density and high elasticity, and may also be implemented with the same material as the first layer member.

도3은 상술한 바와 같은 구조를 가지는 본 발명의 실시예에 따른 수중운동체의 차음 배플 구조체를 도시한 예시도이다.3 is an exemplary view illustrating a sound insulation baffle structure of an underwater vehicle according to an embodiment of the present invention having the structure as described above.

그리고, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차음 배플 구조체가 수중운동체의 외표면에 설치된 모습을 도시한 도면이다.And, Figure 4 is a view showing a state that the sound insulation baffle structure according to an embodiment of the present invention is installed on the outer surface of the underwater body.

도4에 도시된 바와 같은 본 발명의 차음 배플 구조체(100)는 수중에서의 운용 조건을 고려하여 전체 구조물이 하나의 폴리머 또는 고무로 수중운동체(10)의 외표면에 몰딩됨에 따라 탑재될 수 있다.The sound insulation baffle structure 100 of the present invention as shown in FIG. 4 can be mounted as the entire structure is molded on the outer surface of the underwater vehicle 10 with one polymer or rubber in consideration of operating conditions in water. .

본 실시예에 따른 제1 층 부재(120), 제3 층 부재(140) 및 진동자(150)는 기 설정된 주파수 대역을 기준으로, 후면에 음향 신호가 인가되면 공진을 발생할 수 있다. 이에 따라, 제1 층 부재(120), 제3 층 부재(140) 및 진동자(150)는 음향 신호를 진동에너지로 발산함으로써, 본 발명의 차음 배플 구조체(100)가 위치하는 방향인 전면 방향으로 음향 신호가 전달되지 않도록 할 수 있다.The first layer member 120 , the third layer member 140 , and the vibrator 150 according to the present embodiment may generate resonance when an acoustic signal is applied to the rear side based on a preset frequency band. Accordingly, the first layer member 120, the third layer member 140, and the vibrator 150 radiate the acoustic signal as vibration energy, so that the sound insulating baffle structure 100 of the present invention is positioned in the front direction. It is possible to prevent the acoustic signal from being transmitted.

이에 따라, 본 발명의 제1 층 부재(120), 제3 층 부재(140) 및 진동자(150)는 저주파 대역으로 정의되는 제1 주파수 대역에서는 공진을 발생시키고, 제2 층 부재(130)는 중주파 내지 고주파 대역으로 정의되는 제2 주파수 대역에서의 음향 부정합 특성에 따라 인가된 음향 신호가 전면으로 방사되는 것을 차단할 수 있다.Accordingly, the first layer member 120, the third layer member 140, and the vibrator 150 of the present invention generate resonance in a first frequency band defined as a low frequency band, and the second layer member 130 It is possible to block radiation of the applied acoustic signal to the front according to the acoustic mismatch characteristic in the second frequency band defined as the mid-frequency to the high-frequency band.

본 발명의 다른 실시예에 따른 차음 배플 구조체(100)는 도면에 따로 도시하지는 않았으나, 고장 여부 탐지모듈 및 통신모듈을 더 포함하여 구성될 수 있다.Although not separately shown in the drawings, the sound insulation baffle structure 100 according to another embodiment of the present invention may further include a failure detection module and a communication module.

본 실시예에 따른 고장 여부 탐지모듈(미도시)은 수중 음향 탐지기(110)가 탐지한 음향 신호들 중 표적함으로부터 발생된 음향 신호가 아닌 자함(10)으로부터 발생된 음향 신호가 탐지되는 횟수가 미리 정해진 횟수 이상 탐지되는 경우, 진동자(150)의 구조체에 이상이 있다고 판단할 수 있다.The failure detection module (not shown) according to the present embodiment determines the number of times that the acoustic signal generated from the magnetic box 10 is detected, not the acoustic signal generated from the target box, among the acoustic signals detected by the underwater acoustic detector 110 . If more than a predetermined number of times is detected, it may be determined that there is an abnormality in the structure of the vibrator 150 .

이때, 고장 여부 탐지모듈(미도시)이 탐지한 자함(10)으로부터 발생된 음향 신호는 저주파 대역에서의 음향 신호이다. 즉, 고주파 대역에서의 자함(10)으로부터 발생된 음향 신호는 상기 미리 정해진 횟수 이상 탐지된다고 하더라도, 진동자(150) 구조체에 이상이 있다고 판단하지 않는다.At this time, the acoustic signal generated from the magnetic box 10 detected by the failure detection module (not shown) is an acoustic signal in a low frequency band. That is, even if the acoustic signal generated from the magnetic box 10 in the high frequency band is detected more than the predetermined number of times, it is not determined that there is an abnormality in the structure of the vibrator 150 .

이와 같이, 고장 여부 탐지모듈(미도시)이 자함(10)으로부터 발생된 저주파 대역의 음향 신호가 미리 정해진 횟수 이상번 탐지함에 따라 진동자(150) 구조체에 이상이 있다고 판단하면, 통신모듈(미도시)은 외부의 사용자 단말로 알림할 수 있다.As such, when the failure detection module (not shown) determines that there is an abnormality in the structure of the vibrator 150 as the acoustic signal of the low frequency band generated from the magnetic box 10 is detected more than a predetermined number of times, the communication module (not shown) ) can be notified to an external user terminal.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차음 배플 구조체에 따른 차음 효과를 설명하기 위해 도시한 그래프이다.5 is a graph illustrating a sound insulation effect according to a sound insulation baffle structure according to an embodiment of the present invention.

도5를 참고하면, 본 발명의 차음 배플 구조체(100)가 수중운동체(10)의 외표면에 설치됨에 따라 저주파수 대역에서는 진동자(150) 및 제1 층 부재(120), 그리고 제3 층 부재(140)에 의해 공진을 발생함에 따라 자함(10)으로부터 발생되는 노이즈 신호가 외부로 방사되는 것을 차단할 수 있고, 중주파수 또는 고주파수 대역에서는 차음재로 구현되는 제2 층 부재(130)에 의해 자함(10)으로부터 발생된 노이즈 신호를 차단할 수 있다.Referring to Figure 5, as the sound insulation baffle structure 100 of the present invention is installed on the outer surface of the underwater body 10, in the low frequency band, the vibrator 150, the first layer member 120, and the third layer member ( 140), it is possible to block the noise signal generated from the magnetic box 10 from being radiated to the outside. ) can block the noise signal generated from

즉, 본 발명의 차음 배플 구조체(100)에 따르면, 중주파수 내지 고주파주 대역에서의 음향 노이즈 신호의 차단 뿐만 아니라, 두꺼운 차음 배플의 구조체를 이용하지 않고 비교적 얇은 차음 배플의 구조체만으로도 저주파수 대역에서의 음향 노이즈 신호까지도 차단할 수 있는 효과가 있다.That is, according to the sound insulating baffle structure 100 of the present invention, not only the blocking of the acoustic noise signal in the middle frequency to the high frequency main band, but also a relatively thin sound insulating baffle structure without using a thick sound insulating baffle structure in the low frequency band. It has the effect of blocking even acoustic noise signals.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present invention described above is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 수중운동체
11: 추진기, 모터
100: 차음 배플 구조체
110: 수중 청음기
120: 제1 층 부재
130: 제2 층 부재
140: 제3 층 부재
150: 진동자
151: 진동체
152: 스페이서10: water body
11: thruster, motor
100: sound insulation baffle structure
110: hydrophone
120: first layer member
130: second layer member
140: third layer member
150: vibrator
151: vibrating body
152: spacer

Claims (10)

수중운동체의 차음 배플 구조체에 있어서,
제1 층 부재;
상기 제1 층 부재의 일면에 위치하고, 상기 제1 층 부재보다 낮은 밀도와 낮은 탄성을 가지는 제2 층 부재;
상기 제2 층 부재의 일면에 위치하고, 상기 제2 층 부재보다 높은 밀도와 높은 탄성을 가지는 제3 층 부재; 및
상기 제3 층 부재의 일면에 배열되는 진동자를 포함하는 수중운동체의 차음 배플 구조체.In the sound insulation baffle structure of the underwater body,
a first layer member;
a second layer member positioned on one surface of the first layer member and having a lower density and lower elasticity than the first layer member;
a third layer member positioned on one surface of the second layer member and having a higher density and higher elasticity than the second layer member; and
A sound insulation baffle structure of an underwater body including a vibrator arranged on one surface of the third layer member. 제1 항에 있어서, 상기 진동자는
상기 제3 층 부재의 일면에 소정의 간격 거리로 이격 배열되는 스페이서 및
상기 스페이서와 결합된 형태로 형성되는 진동체를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중운동체의 차음 배플 구조체.The method of claim 1, wherein the vibrator
spacers arranged to be spaced apart from each other by a predetermined distance on one surface of the third layer member; and
The sound insulation baffle structure of the underwater body, characterized in that it comprises a vibrating body formed in a form coupled to the spacer. 제1항에 있어서,
상기 제1 층 부재, 제2 층 부재 및 제3 층 부재는 판상의 형상을 가지며, 적층되어 결합되고,
상기 제1 층 부재는, 밀도와 관련하여 기 정해진 제1 기준 범위 및 탄성과 관련하여 기 정해진 제2 기준 범위보다 높고, 상기 제2 층 부재는, 밀도와 관련하여 기 정해진 제1 기준 범위 및 탄성과 관련하여 기 정해진 제2 기준 범위보다 낮으며, 상기 제3 층 부재는, 밀도와 관련하여 기 정해진 제1 기준 범위 및 탄성과 관련하여 기 정해진 제2 기준 범위보다 높은 것을 특징으로 하는 수중운동체의 차음 배플 구조체.According to claim 1,
The first layer member, the second layer member and the third layer member have a plate-like shape and are laminated and combined;
the first layer member is higher than a first reference range predetermined with respect to density and a second reference range predetermined with respect to elasticity, and the second layer member has a first reference range predetermined with respect to density and elasticity is lower than the second reference range predetermined in relation to, and the third layer member is higher than the first reference range predetermined in relation to density and the second reference range predetermined in relation to elasticity of the underwater vehicle, characterized in that sound insulation baffle structure. 제1항에 있어서, 상기 진동자는
상기 제3 층 부재의 일면에 소정의 간격 거리로 이격 배열되는 스페이서 및
상기 스페이서와 결합된 형태로 형성되는 진동체를 포함하며,
상기 진동체는 상기 수중운동체의 후면을 향하여 배열되고, 상기 진동체의 일면의 면적은, 상기 진동체와 접촉하는 상기 스페이서의 일면의 면적보다 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 수중운동체의 차음 배플 구조체.The method of claim 1, wherein the vibrator
spacers arranged to be spaced apart from each other by a predetermined distance on one surface of the third layer member; and
It includes a vibrating body formed in a form coupled to the spacer,
The vibrating body is arranged toward the rear surface of the underwater body, and the area of one surface of the vibrating body is a sound insulation baffle structure of the underwater body, characterized in that it is formed wider than the area of the one surface of the spacer in contact with the vibrating body. 제1항에 있어서,
상기 제1 층 부재 또는 상기 제3 층 부재는, 상기 제2 층 부재의 두께보다 얇게 형성되는 것을 특징으로 하는 수중운동체의 차음 배플 구조체.According to claim 1,
The first layer member or the third layer member, the sound insulation baffle structure of the underwater body, characterized in that formed thinner than the thickness of the second layer member. 제1항에 있어서,
기 설정된 주파수 대역을 기준으로 상기 차음 배플 구조체에 음향 신호가 인가되면 상기 제1 층 부재, 상기 제3 층 부재 및 상기 진동자는 공진을 발생하는 것을 특징으로 하는 수중운동체의 차음 배플 구조체.The method of claim 1,
When an acoustic signal is applied to the sound insulation baffle structure based on a preset frequency band, the first layer member, the third layer member, and the vibrator generate resonance. 제1항에 있어서,
상기 진동자는, 저주파 대역으로 정의되는 제1 주파수 대역에서는 공진을 발생시키고,
상기 제2 층 부재는, 중주파 내지 고주파 대역으로 정의되는 제2 주파수 대역에서의 음향 부정합 특성에 따라 인가된 음향 신호의 방사를 차단하는 것을 특징으로 하는 수중운동체의 차음 배플 구조체.The method of claim 1,
The vibrator generates resonance in a first frequency band defined as a low frequency band,
The second layer member, the sound insulation baffle structure of the underwater vehicle, characterized in that to block the radiation of the sound signal applied according to the acoustic mismatch characteristics in the second frequency band defined as the mid-frequency to the high-frequency band. 제1항에 있어서,
상기 제1 층 부재, 제2 층 부재, 제3 층 부재, 및 상기 진동자는 하나의 폴리머 또는 고무로 상기 수중운동체의 외표면에 몰딩됨에 따라 탑재되는 것을 특징으로 하는 수중운동체의 차음 배플 구조체.According to claim 1,
The first layer member, the second layer member, the third layer member, and the vibrator are mounted as they are molded to the outer surface of the underwater vehicle with a single polymer or rubber. 제2항에 있어서,
상기 제1 층 부재는 스테인레스 스틸 또는 스틸 계열의 재료를 포함하고,
상기 제2 층 부재는 기공을 갖는 차음재 또는 흡음재를 포함하며,
상기 스페이서는 기공을 갖는 다공성 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중운동체의 차음 배플 구조체.3. The method of claim 2,
The first layer member includes stainless steel or a steel-based material,
The second layer member includes a sound insulating material or a sound absorbing material having pores,
The spacer is a sound insulation baffle structure of an underwater vehicle, characterized in that it comprises a porous polymer having pores. 제1항에 있어서,
상기 제1 층 부재의 타면에 인접한 위치에 배치되는 수중 청음기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중운동체의 차음 배플 구조체.According to claim 1,
The sound insulation baffle structure of the underwater body, characterized in that it further comprises a hydrophone disposed in a position adjacent to the other surface of the first layer member.
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